CN208016333U - 备肥装置及包括该备肥装置的喷灌机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种备肥装置及包括该备肥装置的喷灌机，其中备肥装置，包括：至少两个混肥罐；施肥泵，与所述至少两个混肥罐分别连通，用于将所述混肥罐中的物料泵送排出；搅拌器，用于搅拌所述混肥罐中的物料。根据本实用新型的备肥装置和施肥方法可以实现连续不间断地供肥，且施肥速度快，效率高，同时解决了人工施肥劳动强度过大的问题，以及成本高的问题，具有良好的经济效益和社会效益。

Description

备肥装置及包括该备肥装置的喷灌机

技术领域

本实用新型涉及一种备肥装置及包括该备肥装置的喷灌机，尤其涉及用于与农田灌溉、施肥机械---例如，中心支轴喷灌机---相配合的备肥装置。

背景技术

中国专利201210357371.6公开了一种移动时灌溉车。其车架上设置有一个施肥罐，将施肥罐的进水管和出水管分别接到阀的进水侧和出水侧的出水管上，在施肥罐的进水管和出水管上分别设置一个手动阀，通过调节两个手动阀，使上述进、出水管的水压产生压差，从而将施肥罐中的肥液抽吸到出水管中对作物在灌溉时进行施肥。由此可知，该现有专利中只设置有一个施肥罐，而且施肥罐中的肥液是预先准备好的。这样一来，当施肥罐中的肥液施用完毕后就必须停机再次灌输预先准备好的肥液，因此会造成施肥灌溉的连续性差，施肥速度慢，对大面积农田施肥的效率极低。

此外，由于水资源十分短缺，农田灌溉正向着节水方向发展。中心支轴喷灌机是节水型大面积灌溉机械化的大型节水灌溉装置。目前，中心支轴喷灌机存在着无备肥装置和单纯采用施肥泵导致施肥不均等问题。

而且，现有的备肥装置连续施肥工作的能力差，一次性盛装肥料溶液的量少，喷洒施肥以后需要重新将混合好的肥料注入施肥机，对大面积的土地施肥时，需要重复停机装料，然后再进行喷洒施肥，由此带来了工作效率低，施肥速度慢等诸多缺点，同时施肥的量不可控制，造成浪费。

发明内容

本实用新型的目的在于解决上述问题，提供一种连续不间断供肥的备肥装置及施肥方法。

为实现上述发明目的，本实用新型提供一种备肥装置，包括：

至少两个混肥罐，相互并联液压连通；

施肥泵，与至少两个所述混肥罐分别串联连通，用于将所述混肥罐中的物料泵送排出；

至少两个搅拌器，分别设置于所述混肥罐中用于搅拌其中的物料。

根据本实用新型的一个方面，各所述混肥罐与所述施肥泵的输入端之间设有混肥罐输出端截止阀。

根据本实用新型的一个方面，所述施肥泵的输出端设有施肥泵输出端截止阀和施肥泵输出端流量计。

根据本实用新型的一个方面，各所述混肥罐的入口端均设有混肥罐入口端截止阀和混肥罐入口端流量计。

根据本实用新型的一个方面，各所述混肥罐均设有PH传感器和EC传感器。

根据本实用新型的一个方面，各所述混肥罐的罐壁上均设有高位液位开关和低位液位开关；或者，

各所述混肥罐的底部设有重量传感器。

根据本实用新型的一个方面，所述备肥装置还设有变频器，用于控制所述施肥泵。

根据本实用新型的一个方面，所述截止阀为电动阀。

根据本实用新型，为实现上述发明目的，还提供一种包括所述备肥装置的喷灌机，还包括定位导航装置，所述定位导航装置设置在所述备肥装置的中心位置和/或所述喷灌机的施肥端。

根据本实用新型的一个方面，所述定位导航装置采用GPS或者北斗定位系统。

根据本实用新型的备肥装置配备至少两个混肥罐和一个施肥泵，两个混肥罐轮流工作可以实现不间断第连续供肥。当一个混肥罐中的肥料溶液通过施肥泵供给完毕以后，通过控制系统中的第一截止阀，将空的混肥罐从液压系统中隔离并将另一个具有充足物料的混肥罐与施肥泵连接，继续供给肥料溶液。根据本实用新型，各个混肥罐均可以单独地通过施肥泵供肥，各个混肥罐之间既不相互冲突也不相互干扰。根据本实用新型的构思，也可以设置多个混肥罐，逐一供给混合均匀的肥料和/或水和/或农药等。本实用新型的备肥装置结构简单，成本较低，能够实现连续不间断供肥。

备肥装置的管路中设有截止阀和流量计，这些截止阀可以是电动阀，例如电动球阀等，以便于通过中央控制系统或中央控制装置对包含根据本实用新型的备肥装置的整个施肥灌溉系统进行自动控制。利用截止阀可以控制不同的混肥桶接入系统，进行混肥和施肥作业。设置流量计可以精确控制施布的肥料或农药溶液的量，为根据实际农田的面积精确计算所需要水或者肥料溶液的量提供依据。根据实际工作情况，进行适应性地供水和输送肥料，由此实现了精确计算、实时调整注肥量，而且提高了水、肥利用率，解决了现有的中心支轴喷灌机无备肥装置或者备肥装置施肥不均匀的问题。同时根据本实用新型的备肥装置解决了人工施肥劳动强度过大的问题，以及成本高的问题，具有良好的经济效益和社会效益。

混肥罐中设有PH、EC传感器、液位开关以及重量传感器，施肥泵旁连接有变频器。PH及EC传感器可以精确地控制混肥罐中肥料溶液酸碱度和可溶性盐浓度。这样根据施肥现场土壤情况等，确定肥料浓度，保证肥料对农田起到良好的作用。液位开关和/或重量传感器可以实时远程监控混肥罐内的肥料溶液量，确保混肥罐中的肥料溶液充足。此外，施肥泵旁设置的变频器可以实现变频控制施肥泵，由此来实现实时调整肥料溶液的输出量，使得施肥灌溉可控，从而实现施肥量的变量控制。

各混肥罐中混合好的肥料溶液通过施肥泵直接为喷灌机施肥端供肥料溶液进行施肥，然后继续在补完物料的混肥罐中混合肥料再将混合好的肥料溶液通过施肥泵输送给喷灌机施肥端，如此往复循环就可以连续不断地对大面积的农田进行喷洒施肥，施肥过程中不需要停机补料，由此使得本实用新型的备肥装置的施肥效率大大提高，为单位面积的农田施肥时相比于现有技术速率更快，节约了大量时间，节省了人工成本，具有良好的经济效益和社会效益。

根据本实用新型的一种方案，其中一个混肥罐供肥完毕后开始补充物料，然后由搅拌器进行搅拌，同时由另一个混肥罐进行供肥，供肥完毕后由其他混肥罐继续供肥，供肥完毕的混肥罐均及时补充物料并搅拌，等待其他混肥罐供肥完毕后的无缝连接供肥(即不间断供肥)。如此往复循环连续不断地对大面积的农田进行喷洒施肥，施肥过程中不需要停机补料。本实用新型的备肥装置的施肥效率大大提高，为单位面积的农田施肥时相比于现有技术速率更快，节约了大量时间，节省了人工成本，具有良好的经济效益和社会效益。而且根据本实用新型的施肥方法可以实时调整施肥量，使得施肥量得到变量控制，工作效率大大提高，实现全自动化。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示意性表示根据本实用新型的一种实施方式的备肥装置的结构布置图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

在针对本实用新型的实施方式进行描述时，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”所表达的方位或位置关系是基于相关附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本实用新型的限制。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作详细地描述，实施方式不能在此一一赘述，但本实用新型的实施方式并不因此限定于以下实施方式。

根据本实用新型的备肥装置主要用于向为农田灌溉、施肥、喷撒农药的施肥装置或设备供应肥料、农药和水，尤其是适用于为中心支轴喷灌机供应肥料和水等。

图1示意性表示根据本实用新型的一种实施方式的备肥装置的结构。如图1所示，根据本实用新型的备肥装置包括两个混肥罐1、一个施肥泵2以及两个搅拌器3。在本实施方式中，上述两个混肥罐1通过管路12相互并联连接，并分别与施肥泵2相互串联连接。由此构成一个开放式的液压系统。根据本实用新型所涉及的技术领域，在本实用新型中，所谓液压系统用于输送灌溉用水、肥料和必要的各种农药。该液压系统的输出端与主供液管路13相连，然后与施肥装置或设备的喷撒浇灌机构连接，将混合均匀的农药、肥料或灌溉用清水向农田施布；另一端与水源连接，汲取清水。具体而言，图1中主供液管路13的下端与水源连接，上端与施肥设备连接。清水从图1中主供液管路13的下端向上端流动，并通过分支出口向不同的混肥罐1供应清水。

在本实施方式中，各混肥罐1配装有搅拌器3。搅拌器3包括驱动部分301和由驱动杆302和搅拌叶片303组成的搅拌部分。如图1所示，在本实施方式中，驱动部分301固定在混肥罐1的顶部，驱动杆302一端与驱动部分301连接，另一端连接有搅拌叶片303。搅拌部分位于混肥罐1中，并在驱动部分301的驱动下旋转搅拌混肥罐1中的肥料、水和农药。在本实施方式中，驱动部分301是电机。

在本实施方式中，两个混肥罐1相互并联连接，并与施肥泵2分别串联连通。如图1所示，两个混肥罐1的入口端，即图中的上部，通过管路与主供液管路13连接。图中所示的主供液管路13的下部与清水源连接，其上部则与用于施肥灌溉的灌溉装置连接。在施肥、灌溉和/或施布农药的过程中，清水从图1所示的下方供入主供液管路13，随后向上流动达到相应的灌溉装置，例如浇灌喷头或带孔的施布管等。欲施布的肥料、农药等从图1所示的左侧上部的管路12供入主供液管路13中，随着清水向上流动。如图1所示，从图中下方供入的清水，首先通过分支管路12送入各个混肥罐1中，用于溶解肥料和/或农药。如图1所示，各混肥罐1的上部设有供水通孔101，供水通孔101通过相应的管路连接到主供液管路13上；而各个混肥罐1的底部通过相应的管路12与施肥泵2的入口端相连。

在图1所示的实施方式中，设置两组混肥罐1。根据本实用新型的目的，可以设置多组混肥罐1，并且各个混肥罐1相互并联连接，从而实现一个混肥罐1中的肥料施布完毕后，将其从液压回路中分离，并将另一个装满混合均匀的肥料的混肥罐1接入液压回路中，继续向施肥设备供应肥料。

如图1所示，在各个混肥罐1的底部输出端管路12中分别设有混肥罐输出端的第一截止阀4。同时，在各个混肥罐1的上端，即清水和肥料、农药的注入端的管路12中也分别设有混肥罐输入端的第三截止阀7。混肥罐输出端第一截止阀4的启闭用于将相应的混肥罐1并入根据本实用新型的备肥装置的液压系统中，或将其从该液压系统中分离。当一个混肥罐1接入系统，向系统供应肥料的时候，另一个或另外的其他的混肥罐1的混肥罐输入端第三截止阀7开启，将清水引入相应的混肥罐1，同时向其中供入肥料、农药，并启动搅拌器3搅拌混合。如此循环，分别将不同的混肥罐1轮流接入系统，实现不间断供肥和施布肥料、农药和灌溉。根据本实用新型，可以向不同混肥罐中添加相同的肥料和农药，也可以不同。添加肥料和农药的种类、量的多少等，根据农田实际情况而定。通过不同的混肥罐，即可实现根据实际农田情况、不间断地施撒不同种类、不同浓度的肥料和农药。

在本实施方式中，各个截止阀可以是电动球阀。采用电动阀，在中央控制器的控制下，可以实现对根据本实用新型的备肥装置的自动控制。当然，也可以采用手动截止阀，通过人工控制各个截止阀，实现不同混肥罐1的接入与切断。

根据本实用新型的一种实施方式，如图1所示，混肥罐1上部设有向混肥罐1供水、肥料或农药的通孔101。可以经通孔101将肥料供入混肥罐1中。当然，也可以设置专门的供肥料输送机输送肥料的通孔(图中未示出)。在本实施方式中，通过与主供液管路13连接的分支管路12将水送入各个混肥罐1中。在送水管路12中设有混肥罐入口端第三截止阀7，用以控制进入混肥罐1的水量。混肥罐入口端第三截止阀7可以是电动球阀等。

在本实施方式中，利用机械或人工将固态晶体或浓缩液肥料供入混肥罐1中，或者由肥料输送机或者其他运输肥料的机构将肥料输送至混肥罐1中。利用搅拌器3对各混肥罐1中的肥料和水进行搅拌，使得肥料完全溶解在水中并在搅拌的作用下相互混合均匀，形成肥料溶液。

根据本实用新型的备肥装置，轮流依次将混肥罐1接入系统，并对切断或隔离出的其他混肥罐1重新加水、加肥料和/或农药，从而实现连续不断地、长时间地实施施肥灌溉等作业。

在本实施方式中，各混肥罐1中的肥料溶液通过施肥泵2分别抽送至主输水管路13，随后到达施肥装置(例如喷灌机、或喷灌喷头等)进行喷灌施肥。如图1所示，施肥泵2设置在连通各个混肥罐1和主输水管路13的管道12上。在本实施方式中，施肥泵2采用隔膜泵或容积泵。当然，其他形式的泵，例如柱塞泵、叶片泵同样可以实现本实用新型的目的。但是，根据本实用新型的一种实施方式，为隔膜式施肥泵2配备变频控制器，在预先建立的施肥模型的指导下，通过对施肥量的计算、决策以及实时调整，利用变频控制隔膜式施肥泵2对施肥量实施控制。

如图1所示，在本实用新型的一种实施方式中，备肥装置还包括设置在连通施肥泵2和管道12上的第二截止阀5。在本实施方式中，第二截止阀5采用球阀。当然，根据本实用新型的构思，也可以采用其他类型的截止阀，例如闸阀或电磁阀等。

如图1所示，在本实施方式中，混肥罐入口端第一截止阀7和各混肥罐1之间的管路12上设有流量计8，用于检测输入混肥罐1中的水量；第二截止阀5和主输水管路13之间的管路12上也设有流量计6，用于检测送给施肥装置的肥料溶液量。在本实施方式中，电动球阀和球阀可以有效地控制肥料溶液的流量，根据实际需要的量可以实时控制。辅以流量计，可以精确地得知水或肥料溶液的量的多少，使得根据实际农田的面积，精确计算所需要水或者肥料溶液的量。

基于上述电动阀、截止阀和流量计的配置，可以控制输水量和肥料溶液的流量。根据实际工作情况，进行适应性地供水和输送肥料。由此实现精确计算、实时调整注肥量，而且提高了水、肥利用率，解决了现有的中心支轴喷灌机无备肥装置或者备肥装置施肥不均匀的问题。同时根据上述设置，本实用新型的备肥装置解决了人工施肥劳动强度过大的问题，以及成本高的问题，具有良好的经济效益和社会效益。

根据本实用新型的备肥装置中的各个混肥罐1中还设有PH传感器、EC传感器及液位开关；混肥罐1的底部设置重量传感器11，施肥泵2旁连接有变频器14。

在本实施方式中，各个混肥罐1的罐壁上设有高位液位开关9和低位液位开10。低位液位开关10设置在混肥罐1的底部或者靠近底部的位置，用于监控混肥罐1中肥料溶液是否到达最少的量，并在混肥罐1中的肥料溶液不足时提示系统及时切换混肥罐1。高位液位开关9设置在各混肥罐1的顶部或者靠近顶部的位置，用于监控混肥罐1中满载肥料溶液的量，即当各混肥罐1中充满肥料溶液或者肥料溶液足够时提示系统停止继续供料。由此可以保证根据本实用新型的备肥装置能够及时切换和/或及时停止补料，保证系统的正常运行，不浪费肥料溶液，同时保证连续不间断地对农田进行施肥。

在本实施方式中，通过PH及EC传感器可以精确控制混肥罐1中肥料溶液酸碱度和可溶性盐浓度。这样根据实际施肥情况，确定肥料浓度进行施肥，保证肥料对农田起到良好的作用。重量传感器11可以实时监控储肥罐3内的肥料溶液的量，这样可以确保储肥罐3中的肥料溶液时刻保证充足的量进行施肥灌溉。在本实用新型中，混肥罐1上可以只设置重量传感器11或者只设置液位开关(高位液位开关9和低位液位开关10)，也可以同时设置重量传感器11和液位开关。

在本实施方式中，通过设置在施肥泵5旁边的变频器控制施肥泵5，由此来实现实时调整肥料溶液的输出量，使得施肥灌溉可控，从而实现施肥量的变量控制。

此外，本实用新型还提供一种包括上述备肥装置的喷灌机，此喷灌机还包括定位导航装置。在本实用新型中，定位导航装置设置在喷灌机中备肥装置的中心位置和/或喷灌机的施肥端。根据本实用新型的定位导航装置可以采用GPS或者北斗定位系统。如此设置，可以通过定位导航装置感知喷灌机的行进速度以及喷灌机的施肥端所处的位置。这样一来，将感测到的数据实时传递给喷灌机，喷灌机中的控制单元就可以根据传递回来的数据控制喷灌机的行进速度以及喷灌机对于不同田地的位置，计算、决策和控制相应的施肥量。使得根据本实用新型的喷灌机可以在任何工况和运行速度下施肥均匀并且施肥量精确，同时保证喷灌机的行进路径准确，覆盖整个需肥田地。同时，因为备肥装置的设置，使得根据本实用新型的喷灌机能够长时间连续不间断地精确施肥，施肥速度快，效率高。

根据本实用新型的上述设置，利用上述包括备肥装置的喷灌机实际施肥的方法如下所述：

a.向需要添加物料的混肥罐1中注入肥料，然后通过管路12向混肥罐中注入适量水；

b.由搅拌器3将各混肥罐1中的肥料和水搅拌均匀；

c.开启其中第一截止阀4，通过施肥泵将相应的混肥罐1中的肥料溶液抽送至喷灌机施肥端进行喷洒施肥；

d.关闭步骤c中所述的第一截止阀4，开启另一个第一截止阀4，继续由施肥泵2将相应的另一个混肥罐1中的肥料溶液抽送至喷灌机施肥端进行喷洒施肥；

e.在执行步骤d的同时，重复执行步骤a和b；

f.执行步骤e后，返回步骤c。

具体施肥方法如下所述：

向相应的混肥罐1输送适量肥料，例如通过人工将肥料送入，或通过与混肥罐1相连的肥料输送机将肥料送入；然后通过管路12将主输液管路13中的清水送入混肥罐1。在输送肥料和水的过程中，通过人工或中央控制装置，调整截止阀的开启量或通过流量计控制注入量。肥料、水和/或农药添加完毕后，由搅拌器3对混肥罐1中的肥料和水进行搅拌使其混合均匀，促使肥料溶解于水中形成肥料溶液。

开启液压系统中控制一个混肥罐1的第一截止阀4，并使液压系统中其他混肥罐1的电动阀4处于关闭状态；通过施肥泵2将与开启的第一截止阀4相互串联的混肥罐1中的搅拌均匀的肥料溶液泵送至喷灌机施肥端进行喷洒施肥。

上述混肥罐1中的肥料溶液泵送完毕后，关闭第一截止阀4，开启另一个混肥罐1的第一截止阀4；通过施肥泵2继续将与开启的第一截止阀4相互串联的混肥罐1中的搅拌均匀的肥料溶液泵送至喷灌机施肥端进行喷洒施肥。通过肥料输送机等装置和管路12向已经供给肥料完毕的混肥罐1继续输送肥料和水，然后通过搅拌器3再次搅拌，形成均匀的肥料溶液，然后等待施肥泵2再次抽出实现供肥。

在喷洒施肥前通过球阀和流量计进行流量监控，这样使得施肥量更加精确，不会造成浪费，并且使得施肥可控。

循环上述混肥、供肥和施肥的过程，即其中一个混肥罐1供肥完毕后开始补充物料，然后由搅拌器3进行搅拌；同时由另一个混肥罐1进行供肥，供肥完毕后由其他混肥罐1继续供肥。向供肥完毕的混肥罐及时补充物料并搅拌，等待其他混肥罐1供肥完毕后的无缝连接供肥(即不间断供肥)。如此往复循环就可以连续不断地对大面积的农田进行喷洒施肥，施肥过程中不需要停机补料。

以上所述仅为本实用新型的一个实施方式，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.备肥装置，其特征在于，包括：

至少两个混肥罐(1)，相互并联流体连通；

施肥泵(2)，分别与所述混肥罐(1)串联连通，用于将所述混肥罐(1)中的物料泵送排出；

至少两个搅拌器(3)，分别设置于所述混肥罐(1)中用于搅拌其中的物料。

2.根据权利要求1所述的备肥装置，其特征在于，各所述混肥罐(1)与所述施肥泵(2)的输入端之间设有第一截止阀(4)。

3.根据权利要求2所述的备肥装置，其特征在于，所述施肥泵(2)的输出端设有第二截止阀(5)和施肥泵(2)输出端流量计(6)。

4.根据权利要求3所述的备肥装置，其特征在于，各所述混肥罐(1)的入口端设有第三截止阀(7)和混肥罐(1)入口端流量计(8)。

5.根据权利要求1至4之一所述的备肥装置，其特征在于，各所述混肥罐(1)设有PH传感器和EC传感器。

6.根据权利要求1至4之一所述的备肥装置，其特征在于，各所述混肥罐(1)的罐壁上设有高位液位开关(9)和低位液位开关(10)；或者，

各所述混肥罐(1)的底部设有重量传感器(11)。

7.根据权利要求1至4之一所述的备肥装置，其特征在于，还设有变频器(14)，用于控制所述施肥泵(2)。

8.根据权利要求4所述的备肥装置，其特征在于，所述第一、第二和第三截止阀为电动阀。

9.一种包括权利要求1至8之一所述的备肥装置的喷灌机，其特征在于，还包括定位导航装置，所述定位导航装置设置在所述备肥装置的中心位置和/或所述喷灌机的施肥端。

10.根据权利要求9所述的喷灌机，其特征在于，所述定位导航装置采用GPS或者北斗定位系统。